專利名稱：存儲(chǔ)系統(tǒng)和存儲(chǔ)控制器以及數(shù)據(jù)緩存方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，特別涉及一種存儲(chǔ)系統(tǒng)、 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的
存儲(chǔ)控制器(Storage Controller, SC )、以及一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方 法。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)系統(tǒng)用于向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，并可以通過不同的物理連接方式與 網(wǎng)絡(luò)主才幾相連，從而構(gòu)成不同的存l諸架構(gòu)。其中，存儲(chǔ)系統(tǒng)通常由SC和石茲 盤拒這兩部分組成，》茲盤拒中設(shè)置了由多個(gè)成員^茲盤組成的獨(dú)立石茲盤冗余陣 歹'J ( Redundant Array of Independent Disks ， RAID)。
一種常用的存儲(chǔ)架構(gòu)為存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage AreaNetwork， SAN)。 如圖1所示，在SAN存儲(chǔ)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)主才幾和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間可以通過互聯(lián) 網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol, IP)網(wǎng)絡(luò)或者光纖通道(Fibre Channel, FC )網(wǎng) 絡(luò)相連，并基于因特網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)接口 (Internet SCSI, iSCSI)協(xié)議或FC 協(xié)議交互，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)有數(shù)據(jù)存取需求時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過IP網(wǎng)絡(luò)或FC網(wǎng)絡(luò) 在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間高速傳輸。具體來說，在SAN存儲(chǔ)架構(gòu)中，由 存儲(chǔ)系統(tǒng)的SC基于iSCSI協(xié)議或FC協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供數(shù)據(jù)塊級(jí)別的訪 問、管理等一系列存儲(chǔ)接入服務(wù)。
另一種常用的存儲(chǔ)架構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(Network Attached Storage, NAS)。如圖2所示，在NAS存儲(chǔ)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間通過 IP網(wǎng)絡(luò)相連，并基于公共因特網(wǎng)文件系統(tǒng)(Common Internet File System, CIFS)協(xié)議、或網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(Network File System, NFS)協(xié)議進(jìn)行交互， 由存儲(chǔ)系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供基于IP網(wǎng)絡(luò)的文件共享服務(wù)。具體來說，在NAS存儲(chǔ)架構(gòu)中，由存儲(chǔ)系統(tǒng)的SC基于NFS或CIFS協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供文件 級(jí)別的訪問、管理等一系列存儲(chǔ)接入服務(wù)。
為了實(shí)現(xiàn)向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供靈活的存儲(chǔ)接入服務(wù)，現(xiàn)有技術(shù)中已將SAN 和NAS兩種存儲(chǔ)架構(gòu)整合為一體。參見圖3,存儲(chǔ)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間， 采用SAN和NAS這兩種存儲(chǔ)架構(gòu)的物理連接方式相連。這樣，同一存儲(chǔ)系 統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)基于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟AN存儲(chǔ)架構(gòu)、以及多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間 文件共享的NAS存儲(chǔ)架構(gòu)。
然而，現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)SC中的內(nèi)存的槽位數(shù)量是有限的、且每根內(nèi)存條 的容量也是有限的，限制了存儲(chǔ)系統(tǒng)中的緩存容量，而不論是SAN還是NAS 存儲(chǔ)架構(gòu)，均需要大量的緩存容量，因此，上述將SAN和NAS整合為一體 的存儲(chǔ)系統(tǒng)卻存緩存容量不足的問題。
以SAN存儲(chǔ)架構(gòu)為例，假設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)支持1024個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)接入，如果 1024個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)同時(shí)建立1024個(gè)iSCSI連4妄并發(fā)送命令、且作支i殳每個(gè)網(wǎng)絡(luò) 主機(jī)具有16個(gè)1/0，則存儲(chǔ)系統(tǒng)同時(shí)接收到的最大命令數(shù)量為1024 x 16=16K 個(gè)。再假設(shè)每個(gè)命令的數(shù)據(jù)大小為512KB，則存儲(chǔ)系統(tǒng)就需要16Kx 512K-8G的緩存容量。而由于SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸速度快，即便存儲(chǔ) 系統(tǒng)具有8G的緩存容量，也仍然有可能在瞬間被耗盡。
再以NAS存儲(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)為例，假設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)連接有 上百上千個(gè)網(wǎng)絡(luò)主才幾，當(dāng)任一網(wǎng)絡(luò)主機(jī)接入并寫入數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)的文 件系統(tǒng)將占用大量的緩存容量，直至數(shù)據(jù)被刷新；而當(dāng)多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)同時(shí)接 入并寫入數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)的緩存容量將被耗盡。
而且，由于緩存容量不足，SAN和NAS還會(huì)出現(xiàn)資源竟?fàn)幍那闆r，從 而影響存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。
可見，現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)的緩存容量不足，無法滿足將SAN和NAS整合為 一體的需求，導(dǎo)致存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性不高。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)系統(tǒng)、 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的SC、以及
一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法，能夠提高緩存容量，以滿足將SAN和NAS 整合為一體的需求。
本發(fā)明提供的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，且所述存儲(chǔ)系 統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)主片幾之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式相連，該存儲(chǔ)系統(tǒng) 包括存儲(chǔ)控制器SC、包括至少一個(gè)低速磁盤的磁盤陣列，
其中，所述SC中包括用作物理緩存的物理內(nèi)存；
所述SC中還包括用作虛擬緩存的高速磁盤，其讀寫速度大于所述低 速磁盤；
所述物理內(nèi)存，用于緩存采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；
所述高速磁盤，用于緩存采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
所述SC中還包括第一業(yè)務(wù)接口和第二業(yè)務(wù)接口 ；
采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第一業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；
采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第二業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
所述第一業(yè)務(wù)接口為光纖通道FC接口或者千兆以太網(wǎng)GE接口 ；
所述第二業(yè)務(wù)接口為GE接口。
所述SC還包括讀寫速度小于所述高速磁盤的本地磁盤，用于存放所述 存儲(chǔ)系統(tǒng)用以提供服務(wù)的軟件和數(shù)據(jù)。
所述用作虛擬緩存的高速磁盤多于一個(gè)，所述多于一個(gè)的高速磁盤構(gòu)成 第O級(jí)別的獨(dú)立磁盤冗余陣列RAIDO。
本發(fā)明提供的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的SC，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)主機(jī)與包括至少一個(gè)低速磁盤的磁盤陣列之間，并向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，且所述SC與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)
之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式相連，所述SC包括
用作物理緩存的物理內(nèi)存，用于緩存采用SAN的物理連接方式相連的
網(wǎng)絡(luò)主沖幾讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；
用作虛擬緩存的高速磁盤，其讀寫速度大于所述低速^f茲盤，用于緩存采
用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。 所述SC中還包括第一業(yè)務(wù)接口和第二業(yè)務(wù)接口；
采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第一業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；
采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第二業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
所述第 一業(yè)務(wù)接口為光纖通道FC接口或者千兆以太網(wǎng)GE接口 ；
所述第二業(yè)務(wù)接口為GE接口。
所述SC還包括讀寫速度小于所述高速磁盤的本地磁盤，用于存放所述 SC用以提供服務(wù)的軟件和數(shù)據(jù)。
所述用作虛擬緩存的高速磁盤多于一個(gè)，所述多于一個(gè)的高速磁盤構(gòu)成 第0級(jí)別的獨(dú)立f茲盤冗余陣列RAIDO。
本發(fā)明提供的 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法，所述存儲(chǔ)系統(tǒng)用于向網(wǎng) 絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，該存儲(chǔ)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理 連接方式相連，并包括存儲(chǔ)控制器SC、包括至少一個(gè)低速;茲盤的f茲盤陣 列，該方法包括
在所述存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)控制器SC設(shè)置讀寫速度大于所述低速磁盤、且 用作虛擬緩存的高速磁盤，
將采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù) 緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中，將采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng) 絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在所述高速磁盤中。
在執(zhí)行所述緩存之前，該方法進(jìn)一步包括接收來自網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的報(bào)文并進(jìn)行解析；
當(dāng)解析得到的報(bào)文為公共因特網(wǎng)文件系統(tǒng)CIFS協(xié)議、或網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) NFS協(xié)議的報(bào)文時(shí)，執(zhí)行所述將采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主;f幾 讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在所述高速磁盤中；
否則，執(zhí)行所述將采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述 磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中。
本發(fā)明還公開了一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)控制器，包括
前端接口 ，通過同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)相耦
合；
后端接口，與磁盤陣列相耦合；
本地磁盤，用以存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)控制器運(yùn)行必須的軟件；
所述網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)控制器還包括
物理緩存，用以提升對(duì)采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)請(qǐng)求 的響應(yīng)速度；
作為虛擬緩存的磁盤，用以提升對(duì)采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng) 絡(luò)主機(jī)請(qǐng)求的響應(yīng)速度，其中該f茲盤的讀寫通道與本地》茲盤的讀寫通道相互 獨(dú)立。
所述作為虛擬緩存的磁盤，其接口類型不同于本地磁盤接口的接口類 型，其讀寫速度大于本地磁盤讀寫速度。
所述作為虛擬緩存的磁盤，其讀寫速度大于磁盤陣列的讀寫速度。 由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明在SC內(nèi)部設(shè)置高速磁盤，將設(shè)置的高速 磁盤用作虛擬緩存，使得緩存容量可通過增加高速磁盤容量、以及所配置的 虛擬緩存的大小而無限擴(kuò)容。這樣，在本發(fā)明中將SAN和NAS存儲(chǔ)架構(gòu)整 合為一體的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，將存儲(chǔ)系統(tǒng)原有的物理內(nèi)存用作SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的 緩存、將增加的高速磁盤用作NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的緩存，從而不但能夠向網(wǎng)絡(luò) 主機(jī)提供靈活的存儲(chǔ)接入服務(wù)，而且由于其緩存容量可不受限制的擴(kuò)容，因 而可以避免由于緩存容量不足所導(dǎo)致的SAN和NAS竟?fàn)幘彺尜Y源的情況，從而能夠提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。
圖1為現(xiàn)有SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為現(xiàn)有將SAN和NAS整合為一體的存儲(chǔ)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法的示例性流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
為了提高緩存容量以滿足將SAN和NAS整合為 一體的需求，本發(fā)明在 SC內(nèi)部設(shè)置高速磁盤，將設(shè)置的高速磁盤用作虛擬緩存。
需要說明的是，本發(fā)明所述高速磁盤為非易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述的"高 速"，并非基于絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)而確定的。所述"高速"實(shí)際上是指相對(duì)于看作本 地磁盤的系統(tǒng)盤、以及磁盤拒中的各磁盤來說，讀寫速度更快，讀寫速度的 高低通常可以依據(jù)磁盤的轉(zhuǎn)速以及磁盤的接口速率來分辨。也就是說，相對(duì) 于所述的"高速"，看作本地f茲盤的系統(tǒng)盤、以及;茲盤拒中的各石茲盤則可稱 為低速磁盤。
這樣，由于存儲(chǔ)系統(tǒng)的緩存容量可通過增加高速磁盤容量、以及所配置 的虛擬緩存的大小而無限擴(kuò)容，因此，將SAN和NAS整合為一體后，將存 儲(chǔ)系統(tǒng)原有的物理內(nèi)存用作SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的緩存、將增加的高速磁盤用作 NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的緩存，從而即便同時(shí)有上千個(gè)采用SAN的物理連接方式相 連的網(wǎng)絡(luò)主沖幾、以及有上千個(gè)采用NAS的物理連4妻方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)同 時(shí)接入存儲(chǔ)系統(tǒng)，也不會(huì)由于存儲(chǔ)系統(tǒng)中用作緩存的物理內(nèi)存有限而造成緩 存被瞬間耗盡，從而解決了將SAN和NAS整合為 一體時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)ll存容量不足的問題，進(jìn)而也避免了 SAN和NAS竟?fàn)幘彺尜Y源的情況發(fā)生，提高了 存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。
當(dāng)然，本發(fā)明也不僅僅是提高存儲(chǔ)系統(tǒng)中的緩存總?cè)萘?，由于將SAN 和NAS存儲(chǔ)架構(gòu)整合為一體，因而，本發(fā)明還需要分別為SAN和NAS分 配不同的緩存，以進(jìn)一步避免SAN與NAS竟?fàn)幘彺尜Y源。
相比于NAS存儲(chǔ)架構(gòu)，SAN存儲(chǔ)架構(gòu)對(duì)訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求更 高，對(duì)緩存的申請(qǐng)、釋放也更為頻繁，因而對(duì)于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)來說，均不 會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用一定的緩存空間，因此，本發(fā)明將物理內(nèi)存中的緩存空間分配 給SAN存儲(chǔ)架構(gòu)。為了區(qū)別于虛擬緩存，以下稱物理內(nèi)存中的緩存空間為 物理緩存。
而NAS存^f諸架構(gòu)中，對(duì)于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)主坤幾來說，其訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)會(huì) 長(zhǎng)時(shí)間占用 一 定的緩存空間，占用時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于存儲(chǔ)系統(tǒng)的刷新時(shí) 間，這樣，當(dāng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)同時(shí)訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，則會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用存儲(chǔ)系統(tǒng) 中的大量緩存空間，因此，本發(fā)明將高速磁盤中的虛擬緩存分配給NAS存 儲(chǔ)架構(gòu)。
下面，結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中的4支術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，存儲(chǔ)系統(tǒng)
與網(wǎng)絡(luò)主才幾之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式相連，該連接方式與
圖3相同。
如圖4所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括SC和磁盤拒，SC通過iSCSI或者FC接 口連接磁盤拒，設(shè)置于存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤柜中的RAID由所述低速磁盤構(gòu)成。
其中，SC用于為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，該SC包括主板芯片組，以及 與主板芯片組相連的業(yè)務(wù)接口 、 CPU、 RAID控制器、本地f茲盤即系統(tǒng)盤、 用作物理緩存的物理內(nèi)存。
在本實(shí)施例中，SC還包括與主板芯片組相連、并用作虛擬緩存的高速 磁盤。
用作物理緩存的物理內(nèi)存，例如，雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DoubleData Rate SDRAM, DDR)等內(nèi)存條，用以提升對(duì)采用SAN的物理連接方 式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的響應(yīng)速度，在本實(shí)施例中用于緩存采用SAN的物理連 接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，如果物理內(nèi)存中 具有被釋放的空閑物理緩存空間，則空閑物理緩存空間也可以用于存儲(chǔ)系統(tǒng) 中的其他應(yīng)用。
而用作虛擬緩存的高速磁盤，其讀寫速度大于所述低速磁盤，例如串行 SCSI ( SAS )磁盤、或固態(tài)磁盤(Solid State Disks, SSD )等任一種高速磁 盤，用以提升對(duì)采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的響應(yīng)速度，在 本實(shí)施例中用于緩存采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述》茲 盤陣列的數(shù)據(jù)。
實(shí)際應(yīng)用中，用作虛擬緩存的高速磁盤可以多于一個(gè)，多于一個(gè)的高速 磁盤構(gòu)成第0級(jí)別的獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAIDO )。
這樣，本實(shí)施例中將SAN和NAS存儲(chǔ)架構(gòu)整合為 一體的存儲(chǔ)系統(tǒng)，不 但能夠向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供靈活的存儲(chǔ)接入服務(wù)，而且由于其緩存容量可不受限 制的擴(kuò)容，因而可以避免由于緩存容量不足所導(dǎo)致的SAN和NAS竟?fàn)幘彺?資源的情況，從而能夠提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。
實(shí)際應(yīng)用中，SC也可以通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)主才幾發(fā)送的報(bào)文來識(shí)別該網(wǎng)絡(luò)主機(jī) 采用的哪一種存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式。例如，SC中的CPU可以對(duì)通過業(yè)務(wù)接 口接收自網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的報(bào)文進(jìn)行解析，當(dāng)解析得到的報(bào)文為CIFS協(xié)議、或NFS 協(xié)議的報(bào)文時(shí)，則判斷出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)主機(jī)采用的是NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式， 并將該網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在高速磁盤中；否則，判斷 出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)主機(jī)采用的是SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式，并將該網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫 所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中。
也就是說，SC在處理網(wǎng)絡(luò)主機(jī)發(fā)起SAN連接請(qǐng)求，或通過實(shí)時(shí)檢測(cè)用 戶訪問時(shí)發(fā)送的報(bào)文不為CIFS協(xié)議和不為NFS協(xié)議的報(bào)文時(shí)，則向物理內(nèi) 存申請(qǐng)所需的物理緩存空間；在處理網(wǎng)絡(luò)主機(jī)發(fā)起NAS連接請(qǐng)求時(shí)，或通 過實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶訪問時(shí)發(fā)送的報(bào)文是CIFS協(xié)議、或NFS協(xié)議的報(bào)文時(shí)，直接從虛擬緩存中分配需要的緩存空間。
當(dāng)然，如果SC中的業(yè)務(wù)接口為多個(gè)并分別連接至不同存儲(chǔ)架構(gòu)中的物 理連接。
例如，SC中的業(yè)務(wù)接口包括千兆以太網(wǎng)(GE)接口、光纖通道(Fibre Channel, FC )接口 ， GE接口通過NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的物理連接方式與網(wǎng)絡(luò)主 機(jī)相連，F(xiàn)C接口則通過SAN的物理連接方式與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)相連、且SAN僅 支持FC協(xié)議而不支持iSCSI協(xié)議，則SC也可以通過不同的業(yè)務(wù)接口來區(qū) 分當(dāng)前訪問的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)采用是的哪一種存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式。不過，如果 SAN支持iSCSI協(xié)議，則SAN也可以與GE接口相連，此時(shí)，SC就不宜通 過不同的業(yè)務(wù)接口來區(qū)分訪問方式。
實(shí)際應(yīng)用中，SC中的RAID控制器可以是一獨(dú)立的硬件，稱為硬RAID 控制器，也可以是運(yùn)行于CPU中的一軟件程序，稱為軟RAID控制器；系 統(tǒng)盤可看作本地磁盤，其中承載了 SC提供服務(wù)所需的軟件和數(shù)據(jù)，例如操 作系統(tǒng)；本文所述的內(nèi)存是指物理內(nèi)存。
以上，是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中存儲(chǔ)系統(tǒng)及其SC的詳細(xì)"i兌明。下面，再對(duì) 本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)緩存方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法的示例性流程圖。如 圖5所示，基于如圖4所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)，本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)緩存方法包括以 下步驟
步驟501，判斷網(wǎng)絡(luò)主機(jī)訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)的方式，如果為SAN存儲(chǔ)架構(gòu) 的訪問方式，則執(zhí)行步驟502,如果為NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式，則執(zhí)行 步驟503。
本步驟的具體處理方式可以為
對(duì)接收自網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的報(bào)文進(jìn)行解析，當(dāng)解析得到的報(bào)文為公共因特網(wǎng)文 件系統(tǒng)CIFS協(xié)議、或網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS協(xié)議的報(bào)文時(shí)，則判斷出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò) 主機(jī)采用的是NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式；否則，判斷出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)主機(jī)采用 的是S AN存儲(chǔ)架構(gòu)的訪問方式。步驟502,將采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤
陣列的數(shù)據(jù)緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中，并結(jié)束本流程。
步驟503,將采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述;茲盤 陣列的數(shù)據(jù)緩存在所述高速磁盤中。 至此，本流程結(jié)束。
由上述流程可見，本實(shí)施例中將SAN和NAS存儲(chǔ)架構(gòu)整合為一體，不 但能夠向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供靈活的存儲(chǔ)接入服務(wù)，而且由于其緩存容量可不受限 制的擴(kuò)容，因而可以避免緩存容量不足所導(dǎo)致的SAN和NAS竟?fàn)幘彺尜Y源 的情況，從而能夠提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范 圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供存儲(chǔ)服務(wù)，且所述存儲(chǔ)系統(tǒng)與所述網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式相連，該存儲(chǔ)系統(tǒng)包括存儲(chǔ)控制器SC、包括至少一個(gè)低速磁盤的磁盤陣列，其中，所述SC中包括用作物理緩存的物理內(nèi)存；其特征在于，所述SC中還包括用作虛擬緩存的高速磁盤，其讀寫速度大于所述低速磁盤；所述物理內(nèi)存，用于緩存采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；所述高速磁盤，用于緩存采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述SC中還包括第一業(yè) 務(wù)接口和第二業(yè)務(wù)接口 ；采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第一業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第二業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一業(yè)務(wù)接口為光纖通道FC接口或者千兆以太網(wǎng)GE接口； 所述第二業(yè)務(wù)接口為GE接口。
4、 如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述SC 還包括讀寫速度小于所述高速磁盤的本地-磁盤，用于存放所述存儲(chǔ)系統(tǒng)用以 提供服務(wù)的軟件和數(shù)據(jù)。
5、 如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用作 虛擬緩存的高速磁盤多于一個(gè)，所述多于一個(gè)的高速磁盤構(gòu)成第0級(jí)別的獨(dú)立石茲盤冗余陣列RAID0。
6、 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)控制器SC，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)主機(jī)與包括至少一個(gè) 低速磁盤的磁盤陣列之間，并向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供服務(wù)，且所述SC與網(wǎng)絡(luò)主機(jī) 之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式相連，其特征在于，所述SC包括用作物理緩存的物理內(nèi)存，用于緩存釆用SAN的物理連接方式相連的 網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；用作虛擬緩存的高速磁盤，其讀寫速度大于所述低速磁盤，用于緩存采 用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主^L讀/寫所述-茲盤陣列的數(shù)據(jù)。
7、 如權(quán)利要求6所述的SC,其特征在于，所述SC中還包括第一業(yè)務(wù) 接口和第二業(yè)務(wù)接口 ；采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過所述第一業(yè)務(wù)接口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)；采用NAS的物理連"l矣方式相連的網(wǎng)絡(luò)主才幾，通過所述第二業(yè)務(wù)4矣口讀/ 寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
8、 如權(quán)利要求7所述的SC,其特征在于，所述第一業(yè)務(wù)接口為光纖通道FC接口或者千兆以太網(wǎng)GE接口； 所述第二業(yè)務(wù)接口為GE接口。
9、 如權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的SC,其特征在于，所述SC還 包括讀寫速度小于所述高速磁盤的本地磁盤，用于存放所述SC用以提供服 務(wù)的軟件和數(shù)據(jù)。
10、 如權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的SC，其特征在于，所述用作 虛擬緩存的高速磁盤多于一個(gè)，所述多于一個(gè)的高速磁盤構(gòu)成第0級(jí)別的獨(dú) 立磁盤冗余陣列RAID0。
11、 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法，所述存儲(chǔ)系統(tǒng)用于向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提 供服務(wù)，該存儲(chǔ)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式 相連，并包括存儲(chǔ)控制器SC、包括至少一個(gè)低速磁盤的磁盤陣列，其特征在于，該方法包括在所述存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)控制器sc設(shè)置讀寫速度大于所述低速磁盤、且 用作虛擬緩存的高速磁盤，將采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù) 緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中，將采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng) 絡(luò)主機(jī)讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在所述高速磁盤中。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行所述緩存之前， 該方法進(jìn)一步包括接收來自網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的報(bào)文并進(jìn)行解析；當(dāng)解析得到的報(bào)文為公共因特網(wǎng)文件系統(tǒng)CIFS協(xié)議、或網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) NFS協(xié)議的報(bào)文時(shí)，執(zhí)行所述將采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī) 讀/寫所述磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在所述高速磁盤中；否則，執(zhí)行所述將采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)讀/寫所述 磁盤陣列的數(shù)據(jù)緩存在用作物理緩存的物理內(nèi)存中。
13、 一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)控制器，包括前端接口 ，通過同時(shí)采用SAN和NAS的物理連接方式與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)相耦合；后端接口，與》茲盤陣列相耦合；本地磁盤，用以存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)控制器運(yùn)行必須的軟件；其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)控制器還包括物理緩存，用以提升對(duì)采用SAN的物理連接方式相連的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)請(qǐng)求 的響應(yīng)速度；作為虛擬緩存的磁盤，用以提升對(duì)采用NAS的物理連接方式相連的網(wǎng) 絡(luò)主4幾請(qǐng)求的響應(yīng)速度，其中該/磁盤的讀寫通道與本地石茲盤的讀寫通道相互 獨(dú)立。
14、 如權(quán)利要求13所述的控制器，其特征在于，所述作為虛擬緩存的磁盤，其接口類型不同于本地磁盤接口的接口類型，其讀寫速度大于本地磁 盤讀寫速度。
15、如權(quán)利要求13或14所述的控制器，其特征在于，所述作為虛擬緩 存的磁盤，其讀寫速度大于磁盤陣列的讀寫速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種存儲(chǔ)系統(tǒng)。本發(fā)明在存儲(chǔ)控制器內(nèi)部設(shè)置高速磁盤，將設(shè)置的高速磁盤用作虛擬緩存，使得緩存容量可通過增加高速磁盤容量、以及所配置的虛擬緩存的大小而無限擴(kuò)容。這樣，在本發(fā)明中將SAN和NAS存儲(chǔ)架構(gòu)整合為一體的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，將存儲(chǔ)系統(tǒng)原有的物理內(nèi)存用作SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的緩存、將增加的高速磁盤用作NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的緩存，從而不但能夠向網(wǎng)絡(luò)主機(jī)提供靈活的存儲(chǔ)接入服務(wù)，而且由于其緩存容量可不受限制的擴(kuò)容，因而可以避免由于緩存容量不足所導(dǎo)致的SAN和NAS競(jìng)爭(zhēng)緩存資源的情況，從而能夠提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性。本發(fā)明還公開了一種存儲(chǔ)控制器和一種存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存方法。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101566927SQ20081010467
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者上官應(yīng)蘭, 微 胡 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司